CDMA仿真(通信原理三級項目).ppt

CDMA仿真,CDMA的簡介 偽隨機序列（PN） 擴頻的基本概念 CDMA通信系統(tǒng)的仿真,1,2,3,4,一、CDMA的簡介,1、CDMA技術(shù) CDMA是指在各發(fā)送端使用不相同、相互（準）正交的地址碼調(diào)制所傳送的信息，而在接收端在利用碼型的（準）正交性，通過相關(guān)檢測，從混合信號中選出相應(yīng)的信號的一種技術(shù)。 在CDMA通信系統(tǒng)中，不同用戶傳輸信息所用的信號不是靠頻率不同或時隙不同來區(qū)分，而是用各不相同的編碼序列來區(qū)分。換句話說，是靠信號的不同波形來區(qū)分的，如果從頻域或時域來觀察，多個CDMA信號是互相重疊的，接收機用相關(guān)器可以在多個CDMA系統(tǒng)中竄出其中使用預(yù)定碼型的信號。,CDMA的簡介,2、CDMA的特征： （1）大容量 （2）軟容量 （3）軟切換 （4）采用多種分集技術(shù) （5）話音激活 （6）保密 （7）低發(fā)射功率 （8）大覆蓋范圍,二、偽隨機序列（PN）,偽隨機碼在擴頻系統(tǒng)或碼分多址系統(tǒng)中起著非常重要的作用，這是因為這類碼序列最重要的特性是它具有近似于隨機信號的性能，也可以說具有近似于白噪聲的性能。但是，真正的隨機信號或高斯白噪聲是不能重復(fù)再現(xiàn)和產(chǎn)生的。所以，只能用一種周期性的脈沖信號（即碼序列）來逼近，故稱為偽隨機碼或PN碼。 在傳輸中各信號之間差異性越大越好，這樣不易混淆，信號之間不易發(fā)生干擾信號間正交或準正交。,M序列,M序列,1、M序列的含義 m序列是最長線性移位寄存器序列的簡稱。是有多級移位寄存器或其他延遲元件通過線性反饋產(chǎn)生的最長的碼序列。在二進制移位寄存器中，若n位移位寄存器的級數(shù)，則該序列的周期為P=2n-1 2、M序列的產(chǎn)生,例子（n=5,Ci=(45)8）,M序列,3、M序列的特點： （1）m序列的隨機性 （2）自相關(guān)性 假設(shè)碼序列的周期是P，碼元寬度為Tc,則它的自相關(guān)函數(shù)在t=0時出現(xiàn)峰值，在其他地方為-1/P。周期越大，自相關(guān)性越好。 （3）m序列的互相關(guān)性 兩個長度周期相等，由不同反饋系數(shù)產(chǎn)生的m序列，其互相關(guān)函數(shù)沒有尖銳的二值特性，是多值的。作為地址碼，要選擇相關(guān)函數(shù)小的，這樣便于區(qū)分不同用戶，抗干擾能力強。,三、擴頻與解擴,1、擴頻與解擴的概念 擴頻通信技術(shù)是一種信息傳輸方式，在發(fā)端采用擴頻碼調(diào)制，使信號所占的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的帶寬，在收端采用相同的擴頻碼進行解擴以恢復(fù)所傳的信息數(shù)據(jù)。 這一處理時的接收機輸出的信噪比相對于輸入信噪比大大改善，從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。,擴頻,2、擴頻通信系統(tǒng)的類型 （1）直接序列擴頻（DS） （2）跳頻（FH） （3）跳時（TH） （4）各種混合方式,擴頻,3、直接序列擴頻（DS）原理 直接序列擴頻就是用具有高速率的擴頻碼序列在發(fā)端去擴展信號的頻譜，在收端解擴還原信息。,擴頻,四、CDMA通信系統(tǒng)仿真,1、系統(tǒng)框圖,CDMA仿真,2、系統(tǒng)具體實現(xiàn)級分析,CDMA仿真,（1）擴頻,信源采用二進制貝努利序列產(chǎn)生二進制隨機序列；采用PN序列產(chǎn)生器，用戶間可使用相同的特征多項式1 0 0 0 0 0 1 1,但是初始狀態(tài)不同。,CDMA仿真,（2）調(diào)制與解調(diào) 采用M-PSK調(diào)制模塊，設(shè)置為8進制相移鍵控，信號相位如圖所示,CDMA仿真,（3）信道設(shè)置 采用加性高斯白噪聲信道模塊進行分析 （4）解擴 將解調(diào)后信號與原偽隨機序列相乘完成解擴。,CDMA仿真,仿真結(jié)果 （1）頻譜,擴頻前頻譜,擴頻后頻譜